1 炮孔深度
炮孔深度是指孔底到工作面的平均垂直距离。它是一个很重要的参数,直接与成巷速度、巷道成本等指标有关。炮孔深度的确定,主要依据巷道断面、岩石性质、凿岩机具类型、装药结构、劳动组织及作业循环而定。
一般来说,炮孔加深可以使每个循环进尺增加,相对地减少了辅助作业时间,爆破材料的单位消耗量也可相应降低;但炮孔太深时,凿岩速度就会明显降低,而且爆破后岩石块度不均匀、装岩时间拖长,反而使掘进速度降低。从我国一些矿山的具体情况来看,采用气腿凿岩机时,炮孔深度一般为1.8 -2.0m;采用凿岩台车时,一般认为2.2-3.0m较为合适。
此外,炮孔深度也可根据月进度计划和预定的循环时间进行估算。
2 炮孔直径
炮孔直径应和药卷直径相适应,炮孔直径过小,装药困难;而过大的炮孔直径将使药卷与炮孔内空隙过大,影响爆破效果。目前,我国普遍采用的药卷直径为Φ32mm和Φ35mm两种,而钎头直径一般为Φ38 - 42mm。
3 炸药消耗量
由于岩层多变,单位炸药消耗量目前尚不能用理论公式精确计算,一般由实际经验按表8-1选取。表8-1中所列数据是指2号岩石硝铵炸药,若采用其他炸药时则需根据其爆力大小加以适当修正。
巷道断面确定后,可根据岩石坚固性系数查表找出单位炸药消耗量q,则一茬炮的总药量Q可按式(8-1)计算:
Q= qSLη (8-1)
式中q-单位炸药消耗量,kg/m
3;
S-巷道掘进断面积,m
2;
L-炮孔平均深度,m;
η-炮孔利用率。
表8-1平巷掘进炸药单耗 (kg/m
3)
掘进断面/m2
|
岩石的坚固性系数厂值
|
掘进断面/m2
|
岩石的坚固性系数厂值
|
4-6
|
8-10
|
12-14
|
15-20
|
4-6
|
8 -10
|
12 -14
|
15 -20
|
<4
|
1.77
|
2.48
|
2.96
|
3.36
|
10-12
|
1.01
|
1.51
|
1.90
|
2.10
|
4-6
|
1.50
|
2.15
|
2.64
|
2.93
|
12-15
|
0.92
|
1.36
|
1.78
|
1.97
|
6-8
|
1.28
|
1.89
|
2.33
|
2.59
|
15-20
|
0.90
|
1.31
|
1.67
|
1.85
|
8-10
|
1.12
|
1.69
|
2.09
|
2.32
|
>20
|
0.86
|
1.26
|
1.62
|
1.80
|
上面的g和Q值是平均值,至于各个不同炮孔的具体装药量,则应根据各炮孔所起作用及条件的不同而加以分配。掏槽孔最重要而且爆破条件最差,应分配较多的炸药,辅助孔药量分配次之,周边孔药量分配最小。周边孔中,底孔分配药量最多,帮孔次之,顶孔最少。采用光面爆破时,周边孔数目相应增加,但每孔药量应适当减少。
4 炮孔数目
炮孔数目直接决定每个循环的凿岩时间,在一定程度上又影响着爆破效果。实践证明,炮孔过多,在炸药量一定的条件下,每个炮孔的装药量减少,炸药过分集中于孔底,爆落岩块不均匀,将给装岩工作造成困难;炮孔过少,炮孔利用率会降低,崩落岩石少,崩出的巷道设计轮廓不规整。
一般根据岩石性质、巷道断面积、掏槽方式、爆破材料种类等因素作出炮孔布置图,经过实践最后确定合适的炮孔数目。表8-2所示为实践的炮孔数目经验值。
表8-2 每平方米掘进工作面上所需的炮孔数目N值
岩石坚固性系数f值
|
巷道断面积/m2
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
|
5
|
2.65
|
2.39
|
2.09
|
1.81
|
1.81
|
1.70
|
8
|
3.00
|
2.78
|
2.50
|
2.21
|
2.20
|
2.05
|
10
|
3.25
|
3.05
|
2.77
|
2.48
|
2.35
|
2.20
|
12
|
3.61
|
3.33
|
3.04
|
2.74
|
2.45
|
2.35
|
14
|
3.91
|
3.60
|
3.31
|
3.01
|
2.71
|
2.50
|
18
|
4.45
|
4.15
|
3.85
|
3.54
|
3.24
|
2.99
|
也可根据将一个循环所需的总炸药量平均装入所有炮孔内的原则进行估算,作力实际排列炮孔时的参考。
一次爆破所需的总炸药量确定后,则炮孔数目可按式(8-2)计算:
(8-2)
式中N-炮孔数目,个;
a-装药系数,一般为0.5 -0.7;
p-每个药卷重量,kg;
m-每个药卷的长度,mm。
由式(8-1)和式(8-2)相等得炮孔数目为:
(8-3)
如前所述,上述公式只是一种估算方法。更切合实际的合理炮孔数目,目前只能从实际炮孔排列着手,经过实践不断调整完善。